Шановні колеги ! 4-го березня (вівторок) 2025 р. о 10-30 в Актовій залі на науковому семінарі «Актуальні проблеми сучасної біохімії» Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України буде заслухано доповідь аспірантки відділу молекулярної біології Інституту Мирослави СЛЮСАР ( e-mail:
Мова йде за апробацію дисертації на здобуття наукового ступеня доктора філософії.
Традиційно до цього інформаційного листа додаю авторські тези доповіді.
При цьому повідомляю, що прийняти участь у роботі семінару можна буде й у дистанційному форматі відповідно до наступної адреси:
https://meet.google.com/aox-ecjw-zae
Запрошую Вас та Ваших колег до участі у роботі нашого семінару.
З повагою - С.О.Костерін
20 лютого 2025 р.
АВТОРСЬКІ ТЕЗИ
“ Молекулярні механізми регуляції експресії генів синтезу серину у клітинах гліоми ”
Доповідач: Мирослава СЛЮСАР, аспірантка відділу молекулярної біології Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
e-mail:
Актуальність. Дисертація присвячена вивченню механізмів контролю експресії генів синтезу серину, який відіграє важливу роль у рості різних злоякісних пухлин, у тому числі і гліобластом, оскільки задіяний у багатьох метаболічних циклах. Вивчення біохімічних та молекулярних механізмів регуляторного контролю експресії генів з про-онкогенними властивостями є актуальними напрямком, оскільки розкриває молекулярні основи розвитку патологічних процесів та їх ускладнень і сприяє розробці нових підходів до лікування онкологічних захворювань, які посідають друге місце за рівнем захворюваності і смертності в світі. Найбільш злоякісними пухлинами є гліобластоми. Синтез серину разом зі стресом ендоплазматичного ретикулума та гіпоксією є важливими факторами росту злоякісних пухлин шляхом різнопланових змін у геномі. На даний час пригнічення сенсорно-сигнального протеїну ERN1 розглядається як потенційний спосіб пригнічення росту пухлин, а молекулярні механізми, за якими ERN1 здійснює контроль над процесами проліферації клітин гліобластоми є актуальними.
Мета роботи: дослідити експресію генів синтезу серину у контрольних клітинах гліобластоми у порівнянні з нормальними астроцитами, а також у генетично модифікованих клітинах гліобластоми з пригніченою функціональною активністю ERN1 та за дії гіпоксії і дефіциту глутаміну чи глюкози, а також з’ясувати роль протеїнкінази і ендорибонуклеази цього сигнального протеїну в опосередкованому стресом ендоплазматичного ретикулума контролі експресії генів синтезу серину.
Для досягнення поставленої мети було виконані наступні завдання:
1. Визначити рівень експресії генів синтезу серину у контрольних клітинах гліобластоми у порівнянні з нормальними астроцитами людини.
2. Дослідити вплив пригнічення функціональної активності ERN1 у клітинах гліобластоми на рівень експресії генів синтезу серину.
3. Вивчити вплив гіпоксії на рівень експресії генів, які контролюють синтез серину, у клітинах гліобластоми в залежності від пригнічення сигнального протеїну ERN1.
4. Дослідити вплив дефіциту глутаміну і глюкози на експресію генів синтезу серину у клітинах гліобластоми в залежності від пригнічення активності ERN1.
5. Провести біоінформаційний аналіз промоторних ділянок генів родини Homeobox на сайти зв’язування HIF і XBP1s та 3’-нетранслюємих ділянок мРНК цих транскрипційних факторів на наявність сайтів зв’язування мікроРНК. Дослідити вплив пригнічення IRE1 на експресію мікроРНК.
Методи дослідження. У роботі були використані сучасні методи біохімії та молекулярної біології: виділення РНК і зворотної їх транскрипції, ПЛР, експресії мікроРНК, сайленсінг мРНК, вестерн блот аналіз, біоінформаційний аналіз, культивування клітин і статистичної обробки результатів.
Основні результати.
1. Проведеними дослідженнями встановлено, що рівень експресії генів синтезу серину є більшим порівняно з нормальними астроцитами людини.
2. Встановлено, що пригнічення сигнального протеїну ERN1 у клітинах гліобластоми по-різному впливає на експресію генів, відповідальних за синтез серину, причому різними молекулярними механізмами.
3. Виявлено, що зниження рівня експресії генів PHGDH, SHMT1 та SHMT2 опосередковане пригніченням протеїнкіназної активності ERN1.
4. Показано, що у контрольних клітинах гліобластоми гіпоксія збільшує рівень експресії більшості генів синтезу серину, причому цей ефект змінюється за пригнічення ERN1.
5. Встановлено, що експресія більшості досліджених генів синтезу серину є чутливою до дефіциту глюкози та глутаміну і залежить від активності сигнального протеїну ERN1.
Висновок. Встановлено, що експресія генів синтезу серину є підвищеною у клітинах гліобластоми порівняно з нормальними астроцитами і що пригнічення ERN1 знижує як проліферацію клітин гліобластоми, так і рівень експресії більшості генів синтезу серину, причому різними молекулярними механізмами. Показано, що протеїнкіназна активність ERN1 є важливим регулятором експресії більшості цих генів. Гіпоксія, а також дефіцит глюкози та глутаміну впливають на рівень експресії генів синтезу серину гено-специфічно і виявлені ефекти залежали від нокдауну ERN1. Отримані результати розкривають значення експресії генів синтезу серину у рості гліобластоми та молекулярні механізми їх контролю за умов пригнічення ERN1.
Список публікацій здобувачки за темою дисертації
- Sliusar MY, Minchenko DO, Khita OO, Tsymbal DO, Viletska YM, Luzina OY, Danilovskyi SV, Ratushna OO, Minchenko OH. Hypoxia controls the expression of genes responsible for serine synthesis in U87MG cells on ERN1-dependent manner. Endocr Regul. 2023, 57(4): 252-261. doi:10.2478/enr-2023-0028. Scopus і PubMed
- Minchenko OH, Sliusar MY, Khikhlo YP, Halkin OV, Viletska YM, Khita OO, Minchenko DO. Knockdown of ERN1 disturbs the expression of phosphoserine aminotransferase 1 and related genes in glioblastoma cells. Arch Biochem Biophys, 2024, 759: 110104. https://doi.org/10.1016/j.abb.2024.110104. Scopus і Web of Sciences
- Minchenko OH, Sliusar MY, Khita OO, Minchenko DO, Viletska YM, Halkin OV, Levadna LO, Cherednychenko AA, Khikhlo YP. Inhibition of signaling protein ERN1 increases the sensitivity of serine synthesis gene expressions to glucose and glutamine deprivations in U87MG glioblastoma cells. Endocr Regul. 2024, 58(1): 91-100. doi:10.2478/enr-2024-0010. Scopus і PubMed
4. Minchenko OH, Sliusar MY, Khita OO, Viletska YM, Luzina OY, Danilovskyi SV, Minchenko DO. Endoplasmic reticulum stress-dependent regulation of the expression of serine hydroxymethyltransferase 2 in glioblastoma cells. Endocr Regul. 2024, 58(2): 144-152. doi:10.2478/enr-2024-0016.
Рецензенти:
Лідія БАБІЧ,
доктор біологічних наук,
старший науковий співробітник,
провідний науковий співробітник
відділу біохімії м’язів
Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
Тетяна ВЕКЛІЧ,
доктор біологічних наук,
старший дослідник,
провідний науковий співробітник
відділу біохімії м’язів
Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України